Ласица А.М. и др. Электростатика, постоянный ток и магнетизм - файл n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

ЭЛЕКТРОСТАТИКА, 1

ПОСТОЯННЫЙ ТОК И МАГНЕТИЗМ 1

Лабораторная работа № 3.20 4

Изучение модульного учебного комплекса МУК-ЭМ1 4

Лабораторная работа № 3.21 7

Моделирование электростатического поля 7

Порядок выполнения работы 8

Контрольные вопросы 10

Лабораторная работа № 4.21 10

Изучение работы источника напряжения 10

Порядок выполнения работы 13

Контрольные вопросы 14

Лабораторная работа № 4.24 14

Измерение сопротивления мостом постоянного тока 14

Краткие теоретические сведения 14

Порядок выполнения работы 16

Лабораторная работа № 4.24к 17

Измерение сопротивления
мостом постоянного тока 17

Краткие теоретические сведения 17

Порядок выполнения работы 18

Контрольные вопросы 19

Лабораторная работа № 4.27 19

Исследование процессов заряда и разрядки
конденсатора и определение емкости конденсатора 19

Контрольные вопросы 23

Лабораторная работа № 5.21 24

Определение индуктивности соленоида
и коэффициента взаимной индуктивности с помощью исследования вынужденных колебаний в RL – цепи 24

Порядок выполнения работы 25

Контрольные вопросы 27

Лабораторная работа № 5.22 28

Изучение петли гистерезиса
и измерение параметров ферромагнетика 28

Краткие теоретические сведения 28

Контрольные вопросы 32

Лабораторная работа № 5.27к 32

Явление взаимной индукции 32

Порядок выполнения работы 33

Контрольные вопросы 34

Лабораторная работа № 5.28к 34

Магнитное поле на оси короткого соленоида 34

Порядок выполнения работы 36

Контрольные вопросы 37

Лабораторная работа № 5.29к 37

Моделирование работы конденсатора
в электрической цепи 38

Порядок выполнения работы 39

Контрольные вопросы 40

Лабораторная работа № 5.30 40

ЯВЛЕНИЕ САМОИНДУКЦИИ 40

Краткие теоретические сведения 40

Порядок выполнения работы 43

Контрольные вопросы 44

Лабораторная работа № 6.21 44

Вынужденные колебания
в последовательном колебательном контуре 44

Краткие теоретические сведения 44

Порядок выполнения работы 47

Контрольные вопросы 48

Лабораторная работа № 6.22 48

Свободные (затухающие) колебания
в последовательном RLC-контуре 48

Порядок выполнения работы 50

Контрольные вопросы 51

Лабораторная работа № 6.21к 51

Изучение явления резонанса
в последовательном колебательном контуре 51

Краткие теоретические сведения 51

Порядок выполнения работы 53

Контрольные вопросы 55

Лабораторная работа № 6.24 55

Изучение сложениЯ колебаний 55

Порядок выполнения работы 57

Контрольные вопросы 60

Библиографический список 61

Лабораторная работа № 3.20

Изучение модульного учебного комплекса МУК-ЭМ1

Цель работы: изучение модульного учебного комплекса МУК-ЭМ1.

Приборы и принадлежности:

Амперметр-вольтметр АВ1-08. Генератор напряжений много­функ­ци­о­наль­ный ГН1-08. Генератор звуковых частот ЗГ1-08. Осциллограф цифровой лабораторный ОЦЛ2-01. Стенд с объектами исследований СЗ-ЭМ01.

Задание 1. Изучение амперметра-вольтметра АВ1 и генератора напряжений ГН1.

Ознакомиться с внешним видом приборов и кнопками управления. Записать основные параметры и характеристики приборов:

• 
  интервалы изменений и вид выходных напряжений ГН1;
  
• 
  внутренние сопротивления для различных выходных напряжений ГН1;
  
• 
  диапазоны измерения напряжений и токов АВ1;
  
• 
  входное сопротивление и емкость вольтметра;
  
• 
  пределы основной погрешности при измерении постоянных и переменных величин.
  

Рис. 1
Собрать на стенде СЗ-ЭМ1 схему, представленную на рисунке 1.

1. Измерение постоянных напряжений и токов.

1.1. Подключиться к вы­ходу постоянного напряжения ГН1. АВ1 включить на измерение постоянных напряжений и токов. Кнопка «=/» должна быть отжата.

1.2. Включить приборы ГН1 и АВ1 с помощью кнопки «сеть».

1


.3. Измерить U₁, U₂ и U₃ при произвольном положении движка потенциометра, для этого подключить вольтметр к соответствующим точкам цепи. По показаниям амперметра определить силу тока. Записать полученные значения напряжений и силы тока в таблицу 1 с указанием абсолютной погрешности (относительная погрешность составляет 2 %).

2. Измерение переменных напряжений и токов.

Подключиться к выходу синусоидального напряжения ГН1 (~). АВ1 включить на измерение переменных напряжений и токов. Кнопка «=/» должна быть нажата.

Повторить пункты 1.2 и 1.3 из предыдущих измерений.

Таблица 1

	U1  U, В	U2  U, В	U3  U, В	I  I, А
Постоянное напряжение
Переменное напряжение

Задание 2. Изучение осциллографа ОЦЛ2.

1. Ознакомиться с внешним видом прибора и его кнопками управления.

2. Записать формулы определения длительностей промежутков времени t и амплитуд сигналов А:

t = n_x (длительность развертки); (1)

А = n_y К_ус., (2)

где n_x – длина выбранного промежутка по оси Х в больших делениях шкалы осциллографа, n_y – соответствующий размер изображения сигнала вдоль оси Y в больших делениях шкалы осциллографа, К_ус – коэффициент усиления.

3. Соединить вход канала I с выходом переменного синусоидального напряжения ГН1, а вход канала II – с выходом сигнала типа «меандр» ГН1.

4. Включить приборы.

5. Установить произвольное выходное напряжение ГН1, выбрать частоту 1200 Гц на ГН1 кнопкой «F». Переключить режим осциллографа I, II («Режим», «+/-»). Изменяя длительность развертки на осциллографе («Длит.», «+/-») и коэффициенты усиления каналов («К_ус», «+/-»), добиться устойчивого изображения синусоиды и меандра («П-образного» импульса) на экране осцил­ло­графа.

6. Измерить амплитуды в больших делениях шкалы U_ для синусоиды, U_m для меандра по экрану осциллографа. Рассчитать по формуле (2) значения амплитуды напряжений. Определить период колебаний в делениях шкалы осциллографа, определить период по формуле (1) в секундах. Определить частоту _= 1/T сигналов по каналам I и II, где Т – период сигнала, определенный по формуле (2). Результаты занести в таблицу 2.

7. Подключить канал II к выходу генератора звуковых частот ЗГ1. Установить частоту ЗГ1 _зг, примерно равную 1200 Гц (кнопка «F» и регулятор «F» ) и произвольное выходное напряжение U_зг. Получить устойчивое изображение синусоиды на экране в режиме II (кнопки на ОЦЛ «Режим», «+/-»). Рассчитать по формуле (2) значения амплитуды напряжений U_зг. Определить период колебаний в делениях шкалы осциллографа, определить период по формуле (1) в секундах. Определить частоту _зг = 1/T сигналов по каналам I и II, где
Т – период сигнала, определенный по формуле (2). Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2

	U~	Um	~	Uзг	зг
По шкале генератора	-	-		-
По экрану осциллографа

8. Переключить осциллограф в режим I, II (кнопки на ОЦЛ «Режим»,
«+/-»). Получить изображения двух синусоидальных сигналов. Размер изображения каждого сигнала по вертикали не должен превышать четырех делений. Регулируя частоту звукового генератора регулятором «F», добиться при­бли­зи­тельного равенства частот двух сигналов.

9. Перевести осциллограф в режим X-Y («Режим», «+/-»). Медленно изменяя частоту ЗГ1, постараться получить устойчивое или медленно изменяющееся изображение фигуры Лиссажу (эллипс).
Контрольные вопросы

1. 
   Работа с генератором напряжений. Установка частоты. Установка на­пря­же­ний.
   
2. 
   Работа со звуковым генератором. Изменение диапазона частот. Точная настройка регулятора частоты. Регулировка напряжения.
   
3. 
   Измерение силы тока и напряжений с помощью АВ-1. Изменение пределов измерения.
   
4. 
   Работа с осциллографом. Режимы каналов. Определение напряжения и временных интервалов по экрану осциллографа.
   

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12